Perda de carga em escoamento laminares de fluidos pseudoplásticos através de uma curva de 90º

Abstract

Tubulações são utilizadas em todos os setores da indústria para transportar diferentes tipos de substâncias. Em projetos de tubulações, vários acessórios são frequentemente utilizados, dentre estes, é extremamente comum a presença de curvas. O escoamento em curvas é fortemente influenciado pelo número de Dean, que define a dinâmica do escoamento através de uma curva. Dentre as substâncias não newtonianas utilizadas na indústria e que são transportadas por redes de tubulações, uma das que possui uma maior gama de aplicações é a Goma Xantana. A Goma Xantana é utilizada em formulações farmacêuticas, cosméticos e produtos agrícolas. Além disso, é importante citar suas aplicações na impressão têxtil, esmaltes cerâmicos e removedores de ferrugem. A Goma Xantana possui características pseudoplásticas e é comumente avaliada pelo modelo reológico de Power-Law. Devido à escassez de trabalhos na literatura, existe um grande interesse em entender a perda de carga em escoamentos de fluidos pseudoplásticos através de curvas. Neste trabalho, a análise de perda de carga é realizada numericamente com o auxilio do software ANSYS CFX® 16.0 Preview 4, que utiliza o método dos volumes finitos. O escoamento, através da curva de 90°, é laminar e o fluido é uma solução aquosa de Goma Xantana, representado pelo modelo reológico de Power-Law. Através dos resultados é possivel concluir que o aumento da perda de carga em uma curva está diretamente ligado ao aumento do número de Dean.